University of Rochester는 뉴욕 주 에서 세 번째로 큰 도시인 Rochester에 있는 종합사립대학입니다. 음악을 좋아하는 분들에게는 Eastman School of Music이 있어 더 유명합니다. 뉴욕 주의 북쪽 끝에 위치하고 있어 겨울이 길고 눈도 많이 오고 추운 편이지만 장점은 나이아가라 폭포를 차를 타고 두 시간이면 볼 수 있고, 거기서 두 시간 더 운전하면 캐나다 토론토까지 여행이 가능하다는 것입니다.

 Keith 교수님은 1994년University of Rochester에서 transcription termination complex로 박사학위를 받은 후 같은 대학에서 postdoc을 마치고 1997년부터 연구교수로 Dr. James Melvin Lab에서 mammalian physiology를 연구했습니다. 이 때부터 C. elegans (예쁜꼬마선충)에 흥미를 가지게 된 교수님은 2002년부터 조교수로 부임하며 기존 단일세포를 이용한 이온채널연구에서 C. elegans를 이용한 개체수준에서의 연구를 수행하는 지금의 실험실을 시작합니다.
Keith Lab은 University of Rochester에 Department of Medicine 그 중에서도 Nephrology에 소속되어 있으며, 실험실 구성원으로는 매니저인 Teresa 와 박사과정 Rachel, 박사과정 Salvador가 있지만 Salvador는 곧 졸업논문이 통과되어 의사가 되기위해 의대로 복귀할 예정입니다. 그리고 연구학점을 받기위해 실험실에서 연수 중인 학부생 Funmi와 Stephanie가 있습니다.
Keith 교수님의 mammalian physiology와 C. elegans 연구경험은 우리 실험실의 큰 장점으로 폭넓은 시야를 가지고 여러 다른 실험실과 공동연구를 수행하고 있습니다.

 2-1) C. elegans을 이용한 이온채널 연구

우리 실험실은 C. elegans를 이용해 다양한 이온채널 (ion channel)을 연구하고 있다. 모델동물인 C. elegans는 여러 장점이 있지만 최근 CRISPR/Cas9 gene editing기술의 발전으로 쉽고 단기간에 형질전환동물을 만들 수 있고 몸체가 투명하여 살아있는 상태에서 이미징이 가능합니다. 이 두 장점을 최대한 이용해 칼슘, pH, redox status등을 모니터 할 수 있는 새로운 형질전환동물을 만들어 그 동안 연구에 활용해 왔습니다.

 2-2) 미토콘드리아의 이온채널과 UPR 연구

최근에는 미토콘드리아의 이온채널과 mitochondrial unfolded protein response (UPR)에 대해 연구가 활발히 진행 중이며 특히, 이 분야에 대가인 Dr. Cole Haynes과 공동연구를 하고 있습니다.
 미토콘드리아는 에너지 대사와 칼슘조절, 세포사멸 등에 중요한 역할을 하고 있으며 손상된 미토콘드리아는 Parkinson’s disease 등 각종 질병의 원인이기도 합니다. 미토콘드리아 내에는 손상을 막기 위한 mitochondrial UPR, mitochondrial proteome, antioxidant enzyme 등의 다양한 방어 체계가 있으며 우리 실험실에서는 mitochondrial UPR에 집중하고 있습니다. 최근 미토콘드리아 내에 unfolded protein나 손상단백질의 축적으로 인한 스트레스 연구가 관심을 받고 있는데, 그 중에서도 C. elegans에서는 미토콘드리아에 unfolded protein스트레스가 수명을 증가시킨다는 것이 흥미롭습니다. 우리 실험실에서는 산소 1% 이하의 hypoxia 에서 유도된 mitochondrial UPR이 hypoxia 손상과 어떤 관계가 있는지를 연구하고 있습니다.